Специальное оборудование самолетов и вертолетов гражданской авиации
Коммунистическая партия и Советское правительство уделяют огромное внимание развитию и совершенствованию гражданской авиации.
В настоящее время летательные аппараты (здесь и в дальнейшем имеются в виду самолеты и вертолеты) с целью повышения эффективности их использования и безопасности полетов на них непрерывно оснащаются первоклассной техникой: новыми силовыми установками, совершенными гидравлическими, пневматическими и электрическими системами, новейшими устройствами автоматики, радиоэлектроники и вычислительной техники.
Все современные самолеты летают в любых метеорологических условиях. Для осуществления безопасных и регулярных полетов необходимо контролировать режимы и параметры многочисленных установок и систем, чтобы экипаж имел полное представление о состоянии силовой установки и других агрегатов самолета, о местонахождении, положении в пространстве, о курсе, скорости, высоте полета и т. д.
Многообразные задачи, возникающие в полете, невозможно успешно решить без применения целого комплекса полуавтоматического и автоматического электрического, приборного и другого оборудования
Авиационное оборудование разделяется на:
1. Электрооборудование, включающее в себя:
системы электроснабжения;
электропривод;
электрические сети, коммутационную и защитную аппаратуру;
светотехническое оборудование и приборы инфракрасной техники;
системы управления режимами авиадвигателей;
системы запуска авиадвигателей.
2. Приборное и автоматическое оборудование, включающее в себя:
системы и приборы контроля работы авиадвигателей и других агрегатов летательных аппаратов;
пилотажно-навигационные измерительные системы її приборы; системы автоматического управления полетом; высотное и кислородное оборудование.
3. Радиооборудование, включающее в себя: радиосвязное оборудование; радионавигационное оборудование; радиолокационное оборудование.
Условия работы авиационного оборудова — н и я характеризуются широким диапазоном изменения температуры, давления, плотности, влажности и электропроводности воздуха, наличием механических и вибрационных перегрузок, паров масла v топлива, изменением положения оборудования в пространстве н т. п.
Как известно, свойства атмосферы зависят от высоты. С изменением высоты от 0 до 35 км давление изменяется от 760 до 4 мм рт. ст., а температура от +50 до —60°С. Кроме того, работа авиадвигателя и различных агрегатов оборудования сопровождается выделением тепла, что приводит к сильному нагреву расположенных вблизи них объектов авиационного оборудования. Повышение температуры воздуха внутри летательного аппарата также происходит из-за нагрева обшивки при сверхзвуковых полетах.
Плотность воздуха прямо пропорциональна давлению и обратно пропорциональна температуре. С ростом высоты плотность воздуха уменьшается. Например, на высоте 20 км она в 14 раз меньше плотности воздуха у поверхности земли.
Влажность воздуха характеризуется содержанием в нем водяных паров. С увеличением высоты количество влаги в атмосфере убывает из-за удаления от источников влаги и падения температуры. На высотах 9—12 км водяные пары в атмосфере воздуха практически отсутствуют.
Электропроводность воздуха с высотой возрастает вследствие уменьшения его плотности и увеличения интенсивности ионизации от действия космических и ультрафиолетовых лучей.
Механические нагрузки возникают от действия сил инерции, аэродинамических сил и ударных сил, особенно при взлете и посадке летательного аппарата. На самолетах перегрузка может достигать 12 g, а на космических летательных аппаратах до нескольких десятков и даже сотен g.
Вибрационные перегрузки обусловлены наличием на летательном аппарате вибраций. Величина их зависит от частоты и амплитуды вибрации агрегатов авиационного оборудования. На летательных аппаратах возможны вибрации с частотами от 0,5 до 500 гц и выше, с амплитудами до 2,5 мм.
Изменение физических свойств атмосферы воздуха оказывает большое влияние на работу авиационного оборудования летательного аппарата.
Изменение температуры приводит к изменению электрического сопротивления проводов, емкости аккумуляторов, геометрических размеров деталей, загустению смазки и т. д. Так, например, при
температуре — j-50°C электрическое сопротивление медных и — алюминиевых проводов приблизительно в 1,4 раза больше,» чем при температуре —60°С. Повышение температуры ведет к ухудшению электрических свойств изоляционных материалов, увеличению коррозии металлических деталей и т. п. При понижении температуры такие изолирующие материалы, как каучук, эбонит, полихлорвинил и другие, становятся хрупкими.
Изменение плотности и температуры воздуха е подъемом на высоту приводит к ухудшению условий охлаждения электрических машин, аппаратов и проводов, так как удельная теплоемкость воздуха с изменением плотности воздуха резко снижается.
С изменением влажности, плотности и электропроводности воздуха изменяются условия коммутации в электромашинах постоянного тока, продолжительность горения электрической дуги, сопротивление изоляции. Например, на высотах 15-—16. км — при напряжении 24 в продолжительность горения электрической дуги удваивается по сравнению с продолжительностью горения у земли. Уменьшение влажности воздуха приводит к росту износа щеток электрических машин.
Вибрационные н механические перегрузки могут привести к обрывам проводов и обмоток особенно в местах их пайки, к ускоренному износу осей, опор и подшипников в механизмах, к нарушению нормальной работы упругих и подвижных элементов агрегатов (пружин, якорей, электромагнитов и др.).
Коррозия и химическое действие паров топлива, масла и т. п. также усложняют условия работы авиационного оборудования на летательных аппаратах.
В соответствии с условиями работы авиационного оборудования на летательных аппаратах к нему предъявляются следующие т р е бо в а н и я:
обеспечение наиболее полного и эффективного использован ія летных свойств летательных аппаратов;
высокая надежность и безотказность действия в любых возможных условиях эксплуатации в течение всего заданного срока службы;
максимальная простога эксплуатации;
минимальное время подготовки к полету;
приспособленность к автоматическому контролю технического состояния;
взаимозаменяемость деталей, узлов, приборов;
удобство н безопасность в обращении; безопасность в отношении пожаров, взрывов, коротких замыканий, поражений электрическим током и воздействия высокочастотных электромагнитных полей;
отсутствие влияния электрических установок на работу радиотехнических и других систем;
высокая механическая, электрическая, термическая прочность и химическая стойкость;
минимальный вес и габариты.
Кроме общих требований, к каждому конкретному образцу авиационного оборудования предъявляются специальные технические требования, которые определяют его назначение, условия применения и эксплуатации, основные характеристики и т. д.
Одним из наиболее важных требований, предъявляемых к авиационному оборудованию, является требование высокой надежности. Высокая надежность авиационного оборудования обеспечивается как в процессе проектирования и производства, так и в процессе эксплуатации.
Большое количество н сложность самолетного оборудования отрицательно влияют на надежность работы этого оборудования и на время подготовки его к полету.
С целью сокращения сроков подготовки к полету летательных аппаратов используют специальные установки для автоматического контроля всего оборудования, применяют средства механизации и автоматизации всех трудоемких работ.
Согласно требованию приспособленности авиационного оборудования к автоматическому контролю в конструкциях и схемах его систем дотжна быть предусмотрена возможность подключения установок автоматического контроля.